科学家寻找恒星中的磷来寻找潜在宜居的系外行星

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美国西南研究院（SwRI）的一位科学家已经确定恒星磷是缩小对宇宙生命搜索的可能标志。她已经开发出一些技术，根据已知有行星的恒星的组成来识别可能承载系外行星的恒星，并建议即将进行的研究以恒星磷为目标，以找到我们了解的承载生命的可能性最大的系统。

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图注：美国西南研究所的一位科学家已将恒星磷视为可能缩小宇宙中对生命的寻找的标记。磷含量与太阳相似的恒星被认为更可能携带岩石行星，并且有可能存在我们所知的生命。

"在寻找系外行星并试图看它们是否适宜居住时，一颗活着的行星，会有活动周期、火山和板块构造，这一点很重要，"美国西南研究院（SwRI）的娜塔莉欣克尔博士说，她是行星天体物理学家，也是《天体物理学研究快报》上关于这项研究的新论文的主要作者。"我的合著者，希拉里哈特奈特（Hilairy Hartnett）博士，是一位海洋学家，他指出磷对地球上所有生命都至关重要。它对于在人与动物中创造DNA、细胞膜、骨骼和牙齿，甚至海洋的血肉微团都至关重要。”

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目前尚无法确定系外行星生态系统的元素比率，但通常假定行星的组成与它们的恒星相似。科学家可以通过光谱法测量恒星中元素的丰度，研究光如何与恒星上层中的元素相互作用。利用这些数据，科学家可以使用恒星组成作为行星的代理来推断恒星绕行行星的构成。

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在地球上，生物学的关键元素是碳、氢、氮、氧、磷和硫。在当今的海洋中，磷被认为是生命的终极限制营养素，因为它是生化反应所需的最少可用化学物质。

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欣克尔使用她开发的公开恒星数据库Hypatia目录，来评估和比较附近恒星的碳、氮、硅和磷丰度与平均海洋浮游生物、地壳以及地球上和火星上大量硅酸盐的碳、氮、硅和磷的丰度比。

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“但是磷恒星的丰度数据很少。”欣克尔说，“只有大约1％的恒星存在磷数据。这使得很难找出恒星之间的任何明显趋势，更不用说磷在系外行星演化中的作用了。”

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并不是恒星必然缺乏磷，而是很难测量元素，因为它是在通常不被观察到的光谱区域中检测到的：在光和可见光的波长范围内。大多数光谱学研究并未调整以找到在狭窄范围内的元素。

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“我们的太阳含磷相对较高，地球生物需要的磷含量很少，这很显然，”欣克尔接着说，“因此，在含磷较少的恒星周围形成的岩石行星上，磷可能无法在该行星表面上提供潜在生命。因此，我们建议恒星丰度界将磷观测作为未来研究和望远镜设计的重点。”

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展望未来，这些发现可能会彻底改变目标恒星的选择方式，以供将来研究之用，并巩固元素在系外行星探测、形成和适居性中发挥的作用。